DE202021003179U1 - Cylinder degassing unit and working cylinder - Google Patents

Abstract

Zylinderentgasungseinheit (7),
aufweisend einen Grundkörper (1), einen inneren Ausleitabschnitt (2), eine Ringkammer (3) und einen äußeren Ausleitabschnitt (4),
wobei der Grundkörper (1) zur lagefesten Anordnung an einem Arbeitszylinder (8) an einer Wandungslochung (5.1) eines Zylinderrestluftraums (5) ausgebildet ist und eine Konkavkontur (1.1) aufweist, die die Ringkammer (3) ausbildet,
wobei der innere Ausleitabschnitt (2) einen inneren Ausleitkanal (2.1) und einen inneren elastomeren Ringkörper (2.2) aufweist,
wobei der innere Ausleitkanal (2.1) in dem Grundkörper (1) angeordnet ist, den Zylinderrestluftraum (5) mit der Ringkammer (3) verbindet sowie einen inneren Einlass (2.3) an dem Zylinderrestluftraum (5) und einen Zwischenauslass (2.4) an der Ringkammer (3) aufweist,
wobei der innere elastomere Ringkörper (2.2) den Zwischenauslass (2.4) überdeckt und eine Vorspannung aufweist und ausgebildet ist, in einer Ausleitrichtung eine erste Druckbarriere und in einer Einlassrichtung eine zweite Dichtebene auszubilden,
wobei der äußere Ausleitabschnitt (4) einen äußeren Ausleitkanal (4.1) und einen äußeren elastomeren Ringkörper (4.2) aufweist,
wobei der äußere Ausleitkanal (4.1) in dem Grundkörper (1) angeordnet ist, die Ringkammer (3) mit einer Außenatmosphäre (6) verbindet, sowie einen Zwischeneinlass (4.3) an dem Zylinderrestluftraum (5) und einen äußeren Auslass (4.4) an der Ringkammer (3) aufweist,
wobei der äußere elastomerer Ringkörper (8) den äußeren Auslass (4.4) überdeckt und eine Vorspannung aufweist und ausgebildet ist, in einer Ausleitrichtung eine zweite Druckbarriere und einer Einlassrichtung eine zweite Dichtebene auszubilden,
wobei die Zylinderentgasungseinheit (7) ausgebildet ist, einen vollen Ausleitbetriebszustand, einen partiellen Ausleitbetriebszustand und einen Verschlussbetriebszustand aufzuweisen und
wobei in dem vollen Ausleitbetriebszustand ein Überdruck in dem Zylinderrestluftraum (5) gegenüber der Außenatmosphäre (6) vorliegt, der die ersten und die zweite Druckbarriere überwindet und einen Medienaustritt aus dem Zylinderrestluftraum (5) über den inneren Ausleitabschnitt (2), die Ringkammer (3) und den äußeren Ausleitabschnitt (4) in die Außenatmosphäre (6) bereitstellt,
wobei in dem partiellen Ausleitbetriebszustand ein Überdruck in dem Zylinderrestluftraum (5) gegenüber der Ringkammer vorliegt (3), der die erste Druckbarriere überwindet und einen Medienaustritt aus dem Zylinderrestluftraum (5) über den inneren Ausleitabschnitt (2) in die Ringkammer (3) bereitstellt,
und wobei in dem Verschlussbetriebszustand weder die erste noch die zweite Druckbarriere überwunden werden und der innere Ausleitabschnitt (2) den Zylinderrestluftraum (5) gegenüber der Ringkammer (3) und der äußere Ausleitabschnitt (4) die Ringkammer (3) gegenüber der Außenatmosphäre (6) abdichtet

cylinder degassing unit (7),
having a base body (1), an inner drainage section (2), an annular chamber (3) and an outer drainage section (4),
wherein the base body (1) is designed to be arranged in a fixed position on a working cylinder (8) on a wall perforation (5.1) of a residual cylinder air chamber (5) and has a concave contour (1.1) which forms the annular chamber (3),
wherein the inner discharge section (2) has an inner discharge channel (2.1) and an inner elastomeric annular body (2.2),
wherein the inner discharge channel (2.1) is arranged in the base body (1), connects the residual cylinder air space (5) to the annular chamber (3), as well as an inner inlet (2.3) on the residual cylinder air space (5) and an intermediate outlet (2.4) on the annular chamber (3) has
wherein the inner elastomeric annular body (2.2) covers the intermediate outlet (2.4) and is prestressed and is designed to form a first pressure barrier in a discharge direction and a second sealing plane in an inlet direction,
wherein the outer discharge section (4) has an outer discharge channel (4.1) and an outer elastomeric annular body (4.2),
the outer discharge channel (4.1) being arranged in the base body (1), connecting the annular chamber (3) to an outside atmosphere (6), as well as an intermediate inlet (4.3) on the residual cylinder air space (5) and an outer outlet (4.4) on the has annular chamber (3),
wherein the outer elastomeric annular body (8) covers the outer outlet (4.4) and has a bias and is formed in a to form a second pressure barrier in the diversion direction and a second sealing level in an inlet direction,
wherein the cylinder degassing unit (7) is designed to have a full discharge operating state, a partial discharge operating state and a closure operating state and
wherein in the full discharge operating state there is an overpressure in the cylinder residual air space (5) compared to the outside atmosphere (6), which overcomes the first and the second pressure barrier and media escapes from the cylinder residual air space (5) via the inner discharge section (2), the annular chamber (3 ) and provides the outer discharge section (4) into the outer atmosphere (6),
wherein in the partial diversion operating state there is an overpressure in the residual cylinder air space (5) compared to the annular chamber (3), which overcomes the first pressure barrier and allows media to exit from the residual cylinder air space (5) via the inner diversion section (2) into the annular chamber (3),
and wherein in the closed operating state neither the first nor the second pressure barrier are overcome and the inner discharge section (2) seals the cylinder residual air space (5) opposite the annular chamber (3) and the outer discharge section (4) seals the annular chamber (3) from the outside atmosphere (6) seals

Description

Die Erfindung betrifft eine Zylinderentgasungseinheit zur Entlüftung eines Arbeitszylinders sowie einen Arbeitszylinder mit einer solchen Zylinderentgasungseinheit.The invention relates to a cylinder degassing unit for venting a working cylinder and a working cylinder with such a cylinder degassing unit.

Insbesondere bei einfachwirkenden Hub- oder Zugzylindern, also Arbeitszylindern die nur in einer Arbeitsrichtung hydraulisch aktiv betätigt werden und lastbedingt oder federkraftgesteuert wieder in die Ausgangslage gebracht werden, können unter dem hohen Druck des hydraulischen Druckmittels gelöste Gase und Feuchtigkeit über die Kolbendichtung in den leeren Bewegungsraum übergehen. Verstärkt wird dies durch den entstehenden Unterdruck im Leerraum bei der Rückstellbewegung des Kolbens, da der leere Bewegungsraum einer Volumenveränderung infolge der Hubbewegung des Kolbens unterliegt.Particularly in the case of single-acting lifting or pulling cylinders, i.e. working cylinders that are only actively actuated hydraulically in one working direction and are brought back into the starting position under the load or under spring force control, gases and moisture released under the high pressure of the hydraulic pressure medium can pass through the piston seal into the empty movement space . This is intensified by the negative pressure that occurs in the empty space during the return movement of the piston, since the empty movement space is subject to a change in volume as a result of the stroke movement of the piston.

Demzufolge muss der Leerraum bei der Arbeitsbewegung wieder entlüftet werden. Die Entlüftung erfolgt um solche Gase wieder auszuleiten und die Druckverhältnisse in dem leeren Bewegungsraum zu steuern. Hierzu wird nach dem Stand der Technik beispielsweise eine Luftaustauschbohrung vorgesehen, die den leeren Bewegungsraum mit der Umgebungsatmosphäre verbindet.As a result, the empty space must be vented again during the working movement. The ventilation takes place in order to discharge such gases again and to control the pressure conditions in the empty movement space. For this purpose, according to the state of the art, an air exchange hole is provided, for example, which connects the empty movement space with the surrounding atmosphere.

Damit bei den wechselnden Kolbenbewegungen keine Außenluft und damit verbunden Verschmutzungen in den leeren Bewegungsraum des Zylinders übergehen, wird nach dem Stand der Technik eine solche Luftaustauschbohrung beispielsweise mit einem Funktionselement versehen.According to the state of the art, such an air exchange hole is provided with a functional element, for example, so that no outside air and the contamination associated with it pass into the empty movement space of the cylinder during the changing piston movements.

Der Stand der Technik beschreibt hierbei unterschiedliche Lösungen. Bekannt sind beispielsweise reine Filterelemente aus porösem Material oder Ventile mit einseitig selbstverriegelnder Funktion. Dies ermöglicht das Entweichen des eingeschlossenen Gases. Zusätzlich wird ein Rückströmen der Außenluft und darin enthaltener Schmutzpartikel verhindert.The prior art describes different solutions here. For example, pure filter elements made of porous material or valves with a self-locking function on one side are known. This allows the trapped gas to escape. In addition, a backflow of the outside air and the dirt particles it contains is prevented.

Eine technisch ausgereifte Lösung beschreibt die Gebrauchsmusteranmeldung DE 20 2011 102 288 U1 . Die darin beschriebene Gasaustauschsperre beschreibt ein Rückschlagventil mit einem integrierten Filterelement, das als Modul ausgebildet und somit einfach zu montieren ist. Ein Nachteil bestehender Lösungen liegt insbesondere in dem konstruktiven Aufwand.The utility model application describes a technically mature solution DE 20 2011 102 288 U1 . The gas exchange barrier described therein describes a check valve with an integrated filter element, which is designed as a module and is therefore easy to assemble. A disadvantage of existing solutions lies in particular in the design effort.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Zylinderentgasungseinheit aufzuzeigen mit der eine Entlüftung eines Zylinderrestlaufraums eines Arbeitszylinders konstruktiv einfach, kostengünstig, besonders betriebssicher und für unterschiedliche Parameter adaptiv bereitstellbar ist. Ferner ist es die Aufgabe, einen Arbeitszylinder mit einer solchen Zylinderentgasungseinheit aufzuzeigenThe object of the invention is to provide a cylinder degassing unit with which ventilation of the residual cylinder space of a working cylinder can be provided in a structurally simple, cost-effective, particularly reliable manner and adaptively for different parameters. Furthermore, it is the task to show a working cylinder with such a cylinder degassing unit

Die Aufgabe wird in Bezug auf die Zylinderentgasungseinheit durch die in dem Schutzanspruch 1 aufgeführten Merkmale und in Bezug auf den Arbeitszylinder durch die in dem Schutzanspruch 9 aufgeführten Merkmale gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen ergeben sich aus den zugeordneten abhängigen Ansprüchen.The object is achieved in relation to the cylinder degassing unit by the features listed in claim 1 and in relation to the working cylinder by the features listed in claim 9. Preferred developments emerge from the associated dependent claims.

Die Zylinderentgasungseinheit weist als Grundkomponenten erfindungsgemäß einen Grundkörper, einen inneren Ausleitabschnitt, eine Ringkammer und einen Ausleitabschnitt auf.According to the invention, the cylinder degassing unit has, as basic components, a base body, an inner discharge section, an annular chamber and a discharge section.

Die Zylinderentgasungseinheit ist als kompaktes modulares Bauteil ausgelegt. Typischerweise wird die Zylinderentgasungseinheit zur Entlüftung von Kolbenräumen bei Hub- oder Zugzylindern verwendet.The cylinder degassing unit is designed as a compact, modular component. Typically, the cylinder degassing unit is used to vent piston chambers in lifting or pulling cylinders.

Der Zylinderentgasungseinheit liegt erfindungsgemäß zu Grunde, dass in einem Arbeitszylinder ein Zylinderrestluftraum besteht, der nicht von einem hydraulischen Druckmittel beaufschlagt ist und dessen Volumen sich infolge der Hubbewegung des Kolbens des Arbeitszylinders verändert. Hierbei ist an dem Arbeitszylinder eine Wandungslochung ausgebildet, die eine über die Zylinderentgasungseinheit geleitete Verbindung zwischen einem Zylinderrestluftraums und der Außenatmosphäre bereitstellt.According to the invention, the cylinder degassing unit is based on the fact that there is a residual cylinder air space in a working cylinder that is not acted upon by a hydraulic pressure medium and whose volume changes as a result of the stroke movement of the piston of the working cylinder. In this case, a wall perforation is formed on the working cylinder, which provides a connection, routed via the cylinder degassing unit, between a cylinder residual air space and the outside atmosphere.

Der Grundkörper dient zur lagefesten Anordnung an einem hydraulischen Arbeitszylinder, nachfolgend auch verkürzt als Arbeitszylinder bezeichnet. Der Grundkörper ist bei bestimmungsgemäßer Verwendung zumindest abschnittsweise in der Wandungslochung des Arbeitszylinders angeordnet.The base body is used for a fixed arrangement on a hydraulic working cylinder, also referred to below as working cylinder for short. When used as intended, the base body is arranged at least in sections in the wall perforation of the working cylinder.

Der Grundkörper weist eine Konkavkontur auf, die vorzugsweise in der Bauform eines umlaufenden Ringspalts oder einer umlaufenden Ringnut die Ringkammer ausbildet. Die Konkavkontur ist vorzugsweise als Durchmesserverjüngung des Grundkörpers ausgelegt und bildet mit dem Innenmantel der Wandungslochung einen umlaufenden Hohlraum, der die Ringkammer bereitstellt.The base body has a concave contour which preferably forms the annular chamber in the form of a circumferential annular gap or a circumferential annular groove. The concave contour is preferably designed as a reduction in diameter of the base body and, together with the inner surface of the wall perforation, forms a circumferential cavity that provides the annular chamber.

Das Volumen der Ringkammer steuert das speicherbare Luftvolumen und den abgehenden Volumenstrom. Zudem übernimmt die Ringkammer die Funktion eines Druckraums.The volume of the annular chamber controls the volume of air that can be stored and the volume of air that can be discharged. In addition, the annular chamber assumes the function of a pressure chamber.

Der innere Ausleitabschnitt weist erfindungsgemäß einen inneren Ausleitkanal und einen inneren elastomeren Ringkörper auf.According to the invention, the inner discharge section has an inner discharge channel and an inner elastomeric annular body.

Der innere Ausleitkanal ist in dem Grundkörper angeordnet und kann insbesondere als Bohrung bereitgestellt werden. Der innere Ausleitkanal verbindet den Zylinderrestluftraum mit der Ringkammer. Hierfür weist der innere Ausleitkanal an dem einen Ende einen inneren Einlass, angeordnet an dem Zylinderrestluftraum, auf. An dem anderen Ende des inneren Ausleitkanals befindet sich ein Zwischenauslass an der Ringkammer.The inner drainage channel is arranged in the base body and can be provided in particular as a bore. The inner diversion channel connects the residual cylinder air space with the annular chamber. For this purpose, the inner diversion channel has an inner inlet at one end, arranged on the residual cylinder air space. At the other end of the inner discharge channel is an intermediate outlet at the annular chamber.

Der innere elastomere Ringkörper überdeckt den Zwischenauslass und weist eine Vorspannung auf. Der innere elastomere Ringkörper ist ausgebildet, in einer Ausleitrichtung eine erste Druckbarriere und einer Einlassrichtung eine zweite Dichtebene auszubilden.The inner elastomeric annular body covers the intermediate outlet and is prestressed. The inner elastomeric annular body is designed to form a first pressure barrier in a discharge direction and a second sealing plane in an inlet direction.

Der äußere Ausleitabschnitt ist ähnlich dem inneren Ausleitabschnitt aufgebaut. Er ist ebenfalls in dem Grundkörper angeordnet und weist einen äußeren Ausleitkanal und einen äußeren elastomeren Ringkörper auf.The outer lead-out section is constructed similarly to the inner lead-out section. It is also arranged in the base body and has an outer discharge channel and an outer elastomeric annular body.

Der äußere Ausleitkanal verbindet die Ringkammer mit der Außenatmosphäre. Hierfür weist der vorzugsweise geneigte äußere Ausleitkanal ein einem ersten Ende einen Zwischeneinlass an dem Zylinderrestluftraum sowie an seinem gegenüberliegenden Ende einen äußeren Auslass an die Außenatmosphäre auf. Den äußeren Auslass überdeckt der äußere elastomere Ringkörper. Wie der innere elastomere Ringkörper weist auch der äußere elastomere Ringkörper eine Vorspannung auf und ist ausgebildet, in der Ausleitrichtung eine zweite Druckbarriere und der Einlassrichtung eine erste Dichtebene auszubilden. Bei Überwindung der zweiten Druckbarriere erfolgt ein Austritt des Ausleitmediums in den Niederdruckbereich der Atmosphäre.The outer discharge channel connects the annular chamber with the outside atmosphere. For this purpose, the preferably inclined outer discharge channel has an intermediate inlet at the cylinder residual air space at a first end and an outer outlet to the outside atmosphere at its opposite end. The outer elastomer ring body covers the outer outlet. Like the inner elastomeric annular body, the outer elastomeric annular body is also prestressed and is designed to form a second pressure barrier in the discharge direction and a first sealing plane in the inlet direction. When the second pressure barrier is overcome, the discharge medium escapes into the low-pressure area of the atmosphere.

Als Ausleitrichtung wird im Sinne der vorliegenden Erfindung die Richtung von innen nach außen, also von dem Zylinderrestluftraum in Richtung Außenatmosphäre verstanden. Die Ausleitrichtung beschreibt den möglichen Weg eines Ausleitmediums aus dem Zylinderrestluftraum heraus in die Außenatmosphäre.In the context of the present invention, the diversion direction is understood to mean the direction from the inside to the outside, that is to say from the cylinder residual air space in the direction of the outside atmosphere. The diversion direction describes the possible path of a diversion medium out of the residual cylinder air space into the outside atmosphere.

Als Einlassrichtung wird die der Auslassrichtung entgegengesetzte Richtung verstanden.The direction opposite to the outlet direction is understood to be the inlet direction.

Die Reihenfolge der Bezeichnung der Druckbarrieren folgt der Ausleitrichtung und die Reihenfolge der Bezeichnung der Dichtebenen folgt der Einlassrichtung.The order in which the pressure barriers are named follows the outlet direction and the order in which the sealing levels are named follows the inlet direction.

Bei dem Ausleitmedium handelt es sich insbesondere um gasförmige Medien wie Luft oder Gase, die aus dem hydraulischen Druckmittel infolge der Druckdifferenzen ausgegast werden, oder teilweise auch um hydraulisches Druckmittel, dass durch Abstreifung an dem Innenmantel des Arbeitszylinders infolge der Kolbenbewegung oder als Leckstrom in kleineren Mengen in den Zylinderrestluftraum gelangen kann oder auch um Kondensate. Das Ausleitmedium wird nachfolgend teilweise auch als Gas oder Luft bezeichnet.The discharge medium is in particular gaseous media such as air or gases that are outgassed from the hydraulic pressure medium as a result of the pressure differences, or in some cases also hydraulic pressure medium that is stripped off on the inner surface of the working cylinder as a result of the piston movement or as a leakage flow in smaller quantities can get into the residual cylinder air space or around condensates. In the following, the discharge medium is sometimes also referred to as gas or air.

Die Dichtebenen ermöglichen es in Abhängigkeit des Betriebszustands, einen Hochdruckbereich im Zylinderrestluftraum und dem inneren Ausleitkanal, einen Mitteldruckbereich nach dem inneren elastomeren Ringkörper in der Ringkammer und dem äußeren Ausleitkanal bis zu dem äußeren Ringkörper sowie danach einen Niederdruckbereich in Außenatmosphäre zu unterteilen.Depending on the operating condition, the sealing levels make it possible to subdivide a high-pressure area in the residual cylinder air space and the inner discharge channel, a medium-pressure area after the inner elastomeric annular body in the annular chamber and the outer discharge channel up to the outer annular body, and then a low-pressure area in the outside atmosphere.

Die Materialhärte, die Vorspannung nach dem Aufziehen auf den Grundkörper und die Wandstärke des jeweiligen elastomeren Ringkörpers sowie der Öffnungsquerschnitt des Zwischenauslasses beziehungsweise des äußeren Auslasses definieren den benötigten Druck zum Ausströmen des Ausleitmediums.The material hardness, the prestress after being pulled onto the base body and the wall thickness of the respective elastomer ring body as well as the opening cross section of the intermediate outlet or the outer outlet define the pressure required for the discharge medium to flow out.

Ist der definierte Druck im inneren Ausleitkanal erreicht, weitet sich der innere elastomere Ringkörper und lässt das Ausleitmedium in die Ringkammer entweichen. Aufgrund der durch die Vorspannung gegebenen Schließkraft, bleibt nach dem Abströmen auch ein definierter Druck im Zylinderrestluftraum zurück.Once the defined pressure has been reached in the inner drainage channel, the inner elastomeric annular body expands and allows the drainage medium to escape into the annular chamber. Due to the closing force given by the preload, a defined pressure also remains in the residual cylinder air space after the outflow.

Entsprechendes gilt für den äußeren Auslass. Ist der Mindestdruck erreicht, weitet sich der äußere elastomere Ringkörper und der äußere Auslass wird freigegeben. Das Gas kann aus dem Zwischenraum über den äußeren Ausleitkanal und den äußeren Auslass in den Atmosphärenbereich entweichen. Die Vorspannung des äußeren elastomeren Ringkörpers definiert, ab welchem Restdruck dieser den äußeren Auslass verschließt. Es kann so ein definierter Druck in der Ringkammer, hier auch bezeichnet als Mitteldruckbereich, aufrechterhalten werden.The same applies to the outer outlet. When the minimum pressure is reached, the outer elastomeric ring expands and the outer outlet is released. The gas can escape from the intermediate space to the atmosphere via the outer discharge channel and the outer outlet. The preload of the outer elastomer ring body defines the residual pressure from which it closes the outer outlet. In this way, a defined pressure can be maintained in the annular chamber, also referred to here as the medium-pressure area.

Das Luftverteilungsmodul ist ferner erfindungsgemäß ausgebildet, einen vollen Ausleitbetriebszustand, einen partiellen Ausleitbetriebszustand und einen Verschlussbetriebszustand aufzuweisen.The air distribution module is also designed according to the invention to have a full discharge operating state, a partial discharge operating state and a closed operating state.

In dem vollen Ausleitbetriebszustand liegt ein Überdruck in dem Zylinderrestluftraum gegenüber der Außenatmosphäre vor. Dieser überwindet die erste und die zweite Druckbarriere und führt zu einem Medienaustritt des Ausleitmediums aus dem Zylinderrestluftraum über den inneren Ausleitabschnitt, die Ringkammer und den äußeren Ausleitabschnitt in die Außenatmosphäre. Hierbei liegen die beschriebenen gestuften Druckverhältnisse aus Hochdruck im Zylinderrestlaufraum, Mitteldruck in der Ringkammer und Niederdruck in der Außenatmosphäre vor.In the full discharge operating state, there is an overpressure in the residual cylinder air space compared to the outside atmosphere. This overcomes the first and the second pressure barrier and leads to media discharge of the discharge medium from the remaining air space in the cylinder via the inner discharge section, the annular chamber and the outer discharge section into the outside atmosphere. The graded pressure ratios described are present here High pressure in the remaining cylinder space, medium pressure in the annular chamber and low pressure in the outside atmosphere.

Bei dem partiellen Ausleitbetriebszustand liegt ein Überdruck in dem Zylinderrestluftraum gegenüber der Ringkammer vor. Dieser überwindet die erste Druckbarriere und es erfolgt ein Medienaustritt aus dem Zylinderrestluftraum über den inneren Ausleitabschnitt in die Ringkammer. In dem partiellen Ausleitbetriebszustand ist die Druckdifferenz jedoch nicht so groß, dass auch die zweite Druckbarriere überwunden wird. Die erste Dichtebene bleibt verschlossen.In the partial discharge operating state, there is an overpressure in the residual cylinder air space compared to the annular chamber. This overcomes the first pressure barrier and media escapes from the remaining air space in the cylinder via the inner discharge section into the annular chamber. However, in the partial discharge operating state, the pressure difference is not so great that the second pressure barrier is also overcome. The first sealing level remains closed.

Bei dem Verschlussbetriebszustand wird weder die erste noch die zweite Druckbarriere überwunden. Der innere Ausleitabschnitt dichtet den Zylinderrestluftraum gegenüber der Ringkammer und der äußere Ausleitabschnitt die Ringkammer gegenüber der Außenatmosphäre ab.In the closed operating state, neither the first nor the second pressure barrier is overcome. The inner discharge section seals the cylinder residual air space from the annular chamber and the outer discharge section seals the annular chamber from the outside atmosphere.

Mit der erfindungsgemäßen Zylinderentgasungseinheit wurde überraschend eine konstruktive einfache Lösung gefunden, die mehrere besondere Vorteile bereitstellt.With the cylinder degassing unit according to the invention, a structurally simple solution was surprisingly found that provides several particular advantages.

Mit besonders einfachen und robusten Mitteln wird in Funktionsintegration sowohl eine Ventilwirkung, als auch eine Druckregelung erreicht.With particularly simple and robust means, both a valve effect and a pressure control are achieved in functional integration.

Vorteilhaft wird ein zweistufiger Ausleitweg, erstens vom Zylinderrestluftraum in die Ringkammer und dann zweitens von dort in die Atmosphäre, mit zwei barrierebildenden elastomeren Ringkörpern bereitgestellt. Damit wird eine Schleusenfunktion erreicht. So ist der Zylinderrestluftraum nicht direkt mit der Umgebung des Zylinders verbunden. Das wiederrum führt zu einem erhöhten Schutz des Zylinderrestluftraums gegenüber den Schadeinflüssen der atmosphärischen Umgebung. Schmutzpartikel, schädigende Gase oder Aerosole werden zweistufig abgehalten und können nicht in den Zylinder eindringen und diesen beschädigen.Advantageously, a two-stage diversion path, firstly from the cylinder residual air space into the annular chamber and then secondly from there into the atmosphere, is provided with two barrier-forming elastomeric annular bodies. This achieves a lock function. The residual cylinder air space is not directly connected to the cylinder environment. This in turn leads to increased protection of the remaining cylinder air space against the harmful effects of the atmospheric environment. Dirt particles, harmful gases or aerosols are held off in two stages and cannot penetrate the cylinder and damage it.

Vorteilhaft wird durch den äußeren Ausleitabschnitt bereits die Ringkammer von Verschmutzungen abgeschirmt, so dass insbesondere der innere elastomere Ring besonders geschützt ist und seine Funktionsfähigkeit auch bei problematischen Bedingungen der Außenatmosphäre nicht beeinträchtigt wird.Advantageously, the annular chamber is already shielded from contamination by the outer discharge section, so that the inner elastomeric ring in particular is particularly protected and its functionality is not impaired even under problematic conditions in the outside atmosphere.

Ebenso vorteilhaft ist auch der durch die Erfindung ermöglichte definierte Restdruck in der Ringkammer. Besonders vorteilhaft können durch den Restdruck in Funktionsintegration mehrere vorteilhafte Wirkungen erzielt werden.The defined residual pressure in the annular chamber made possible by the invention is also advantageous. Several advantageous effects can be achieved particularly advantageously by the residual pressure in functional integration.

Der Restdruck ist zum einen eine Stufe einer vorteilhaften Druckkaskade, wobei dieser ein Druckzwischenniveau zwischen einem möglichen maximalen Druck im Zylinderrestluftraum und einem lediglich atmosphärischen Druck in der Außenatmosphäre bereitstellt. Die Gesamtdruckdifferenz wird so vorteilhaft auf zwei Stufen aufgeteilt.On the one hand, the residual pressure is a stage of an advantageous pressure cascade, this providing an intermediate pressure level between a possible maximum pressure in the cylinder residual air space and a merely atmospheric pressure in the outside atmosphere. In this way, the total pressure difference is advantageously divided into two stages.

Weiterhin besteht zum anderen der Vorteil, dass auch bei einem Unterdruck des Zylinderrestluftraums gegenüber der Außenatmosphäre ein Überdruck zwischen der Ringkammer und der Außenatmosphäre ein Eindringen von Außenluft in die Ringkammer verhindert.Furthermore, on the other hand, there is the advantage that even if the residual cylinder air space is underpressure compared to the outside atmosphere, an overpressure between the annular chamber and the outside atmosphere prevents outside air from penetrating into the annular chamber.

Indem der innere Kolbenring - in Einlassrichtung betrachtet - mit dem Restdruck beaufschlagt wird, unterstützt der Restdruck die Dichtwirkung des inneren Kolbenrings in dessen Verschlussbetriebszustand.By the inner piston ring - viewed in the inlet direction - being acted upon by the residual pressure, the residual pressure supports the sealing effect of the inner piston ring in its closed operating state.

Dies erlaubt es, ohne die Gefahr des Eintrags von Außenluft und Verschmutzungen bei einer Hubbewegung des Kolbens mit Volumenvergrößerung des Zylinderrestluftraums dort einen Unterdruck vorzusehen. Die Arbeitsbewegung des Kolbens wird dadurch unterstützt und energieeffizienter.This allows a negative pressure to be provided there without the risk of the entry of outside air and contamination during a stroke movement of the piston with an increase in volume of the residual cylinder air space. This supports the working movement of the piston and makes it more energy-efficient.

Vorteilhaft wird zudem durch den Übergang der abströmenden Luft bei schnellen Kolbenbewegungen in mindestens zwei Druckstufen eine Verminderung der Lärmbelastung erzielt. Der Ausleitstrom wird durch die Ringkammer gepuffert. So werden laute Zischgeräuschen wie bei üblichen Zylindern, die direkt vom Hochdruckbereich in den Niederdruckbereich ausleiten, vermieden.A reduction in noise pollution is also advantageously achieved by the transition of the outflowing air during rapid piston movements in at least two pressure levels. The leakage current is buffered by the annular chamber. This avoids loud hissing noises, as with conventional cylinders, which lead directly from the high-pressure area to the low-pressure area.

Vorteilhaft ist auch die konstruktive Einfachheit. Der Grundkörper kann in einfacher Weise als Dreh-Frästeil bereitgestellt werden. Die elastomeren Ringkörper können als einfache Schlauchabschnitte oder Gummiringe ausgebildet werden. Damit geht der Vorteil der besonderen Robustheit einher. Zudem können die Ringkörper bei Bedarf einfach ausgewechselt und so erneuert werden. Vorteilhaft kann der Grundkörper so in einer Wandungslochung angeordnet werden, dass er axial mit dem äußeren Ausleitabschnitt nach außen übersteht so dass der potenziell durch Umwelteinflüsse stärker belastete äußere elastomere Ringkörper ohne Demontage der Zylinderentgasungseinheit von der Wandungslochung und vorzugsweise sogar werkzeuglos gewechselt werden kann.The structural simplicity is also advantageous. The base body can be provided in a simple manner as a turned/milled part. The elastomeric ring bodies can be designed as simple hose sections or rubber rings. This is accompanied by the advantage of particular robustness. In addition, the ring bodies can be easily replaced and renewed if necessary. The base body can advantageously be arranged in a wall perforation in such a way that it protrudes axially with the outer discharge section so that the outer elastomeric ring body, which is potentially subject to greater stress from environmental influences, can be replaced from the wall perforation without dismantling the cylinder degassing unit and preferably even without tools.

Ferner ist es möglich, durch Wahl der Vorspannung der elastomeren Ringkörper und die gewünschten Drücke im Zylinderrestluftraum und in der Ringkammer anwendungsspezifisch bei einem gleichen Grundkörper mit gleicher Dimensionierung der Ausleitkanäle und Auslässe festzulegen. Darüber hinaus ist auch durch eine Veränderung der Querschnitte der Auslässe eine weitere Anpassung möglich.It is also possible, by selecting the prestressing of the elastomeric ring bodies and the desired pressures in the residual cylinder air space and in the ring chamber, to be specific to the application with the same base body with the same dimensioning of the diversion channels and outlets. there A further adjustment is also possible by changing the cross-sections of the outlets.

In einer ersten vorteilhaften Weiterbildung der Zylinderentgasungseinheit nach dem vorhergehenden Anspruch weist der Grundkörper eine zylindrische Grundform auf und wird in einer als hohlzylindrische Bohrung ausgebildeten Wandungslochung des Zylinderrestluftraums aufgenommen.In a first advantageous development of the cylinder degassing unit according to the preceding claim, the base body has a cylindrical basic shape and is accommodated in a wall perforation of the residual cylinder air space designed as a hollow cylindrical bore.

Vorteilhaft kann der Grundkörper mit einem Außengewinde ausgebildet sein, das in ein korrespondierendes Innengewinde der Wandungslochung des Arbeitszylinders eingreift. Es sind aber auch andere Verbindungen, beispielsweise als Presspassung, möglich.The base body can advantageously be designed with an external thread which engages in a corresponding internal thread of the wall perforation of the working cylinder. However, other connections are also possible, for example as a press fit.

Entsprechend einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung sind der innere elastomere Ringkörper und der äußere elastomere Ringkörper baugleich ausgebildet.According to a further advantageous development, the inner elastomeric annular body and the outer elastomeric annular body are of identical design.

Diese Weiterbildung ermöglicht eine weitere konstruktive Vereinfachung und Optimierung. Soweit mittels des inneren elastomeren Ringkörpers an Zwischenauslass als erste Druckbarriere und mittels des äußeren elastomeren Ringkörpers an dem äußeren Auslass als zweite Druckbarriere trotzdem unterschiedliche Differenzdrücke bereitgestellt werden sollen ist dies trotzdem möglich, indem beispielsweise unterschiedliche Querschnitte der jeweiligen Auslässe der Ausleitkanäle oder unterschiedliche Durchmesser der Lagersitze der elastomeren Ringkörper gewählt werden.This development enables a further structural simplification and optimization. If different differential pressures are nevertheless to be provided by means of the inner elastomeric ring body at the intermediate outlet as a first pressure barrier and by means of the outer elastomeric ring body at the outer outlet as a second pressure barrier, this is still possible, for example by using different cross-sections of the respective outlets of the diversion channels or different diameters of the bearing seats of the elastomer ring bodies are selected.

In einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Zylinderentgasungseinheit wird die Ringkammer durch die Konkavkontur des Grundkörpers und einen Innenmantel der Wandungslochung gebildet.In another advantageous development of the cylinder degassing unit, the annular chamber is formed by the concave contour of the base body and an inner surface of the wall perforation.

Die Konkavkontur das Grundkörpers kann kostengünstig und in einfacher Weise, vorzugsweise durch ein Abdrehen, erzeugt werden. Möglich ist aber auch das Ausfräsen einer nicht radialsymmetrischen konkaven Kontur. Die geometrische Ausbildung der Konkavkontur des Grundkörpers definiert im Zusammenwirken mit dem in der Regel zylindrischen Innenmantel die Form und das Volumen der Ringkammer. Auf diese Weise können die Druckverhältnisse und das Strömungsverhalten zielgerichtet beeinflusst werden.The concave contour of the base body can be produced inexpensively and easily, preferably by turning. However, it is also possible to mill out a non-radially symmetrical concave contour. The geometric design of the concave contour of the base body defines the shape and volume of the annular chamber in conjunction with the generally cylindrical inner shell. In this way, the pressure conditions and the flow behavior can be influenced in a targeted manner.

In einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Zylinderentgasungseinheit ist die Ringkammer in dem Verschlussbetriebszustand für einen Überdruck gegenüber der Außenatmosphäre ausgebildet.In another advantageous development of the cylinder degassing unit, the annular chamber is designed for an overpressure compared to the outside atmosphere in the closed operating state.

Durch den Überdruck entsteht in der Ringkammer eine Schleusenfunktion. Das Eindringen von Schmutz oder anderweitig verunreinigter Luft wird durch den dauerhaft anstehenden Überdruck verhindert. Der Überdruck der Ringkammer bleibt während einer Hubbewegung des Kolbens sowie in jeder möglichen Kolbenposition sowie bei jedem möglichen Druckzustand des Zylinderrestluftraums bestehen. Der Überdruck in der Ringkammer verhindert das Eindringen von Außenluft und Verschmutzungen in die Ringkammer sowie unterstützt die Dichtwirkung des inneren elastomeren Ringkörpers in seiner Funktion als zweite Dichtebene.The overpressure creates a lock function in the annular chamber. The ingress of dirt or otherwise contaminated air is prevented by the permanent overpressure. The overpressure of the annular chamber remains during a stroke movement of the piston and in every possible piston position as well as in every possible pressure condition of the residual cylinder air space. The overpressure in the annular chamber prevents outside air and dirt from entering the annular chamber and supports the sealing effect of the inner elastomeric annular body in its function as a second sealing level.

In einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Zylinderentgasungseinheit weist diese einen inneren O-Ring auf, der für eine dichtende Anlage an der Wandungslochung ausgebildet ist und eine Dichtebene zwischen dem Zylinderrestluftraum und der Ringkammer ausbildet.In another advantageous development of the cylinder degassing unit, it has an inner O-ring, which is designed for sealing contact with the wall perforation and forms a sealing plane between the residual air space in the cylinder and the annular chamber.

Mit dieser Weiterbildung wird ein Weg zur weiteren konstruktiven Vereinfachung und zur Erhöhung der Wirksamkeit der Drucksteuerungsfunktion und Ventilfunktion aufgezeigt.This development shows a way to further simplify the design and to increase the effectiveness of the pressure control function and valve function.

In einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Zylinderentgasungseinheit weist diese einen äußeren O-Ring auf, der für eine dichtende Anlage an der Wandungslochung ausgebildet ist und eine Dichtebene zwischen der Ringkammer und der Außenatmosphäre ausbildet.In another advantageous development of the cylinder degassing unit, it has an outer O-ring, which is designed for sealing contact with the wall perforation and forms a sealing plane between the annular chamber and the outside atmosphere.

Auch hier wird - in entsprechender Weise wie bei dem inneren O-Ring - eine weitere konstruktiven Vereinfachung und eine Erhöhung der Wirksamkeit der Drucksteuerungsfunktion und Ventilfunktion bereitgestellt.Here too - in a corresponding manner as with the inner O-ring - a further structural simplification and an increase in the effectiveness of the pressure control function and valve function are provided.

In einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Zylinderentgasungseinheit nach den vorhergehenden Ansprüchen weist diese einen weiteren inneren Ausleitabschnitt und eine weitere Ringkammer auf, die funktional in Reihe zu dem inneren Ausleitabschnitt und der Ringkammer angeordnet sind.In another advantageous development of the cylinder degassing unit according to the preceding claims, it has a further inner discharge section and a further annular chamber which are functionally arranged in series with the inner discharge section and the annular chamber.

Die Weiterbildung beruht auf einem weiteren besonderen Vorteil, dass die Mehrstufigkeit mit einer dritten oder weiteren Stufe weiter ausgebaut werden kann.The further training is based on a further particular advantage that the multi-stage structure can be further expanded with a third or further stage.

Je nach Anwendungsfall mit verschiedenen Bewegungsgeschwindigkeiten des Kolbens und angewandten Druckbereichen, können weitere Druckstufen in der Zylinderentgasungseinheit in Reihe geschaltet werden. Dadurch können Dämpfung, Geräuschbildung und das Verhalten der abströmenden Gase gesteuert und weiter verbessert werden. Zudem wird vorteilhaft die aufzubringende Druckdifferenz zwischen den jeweiligen Druckstufen bei gleicher Gesamtdruckdifferenz zwischen dem Zylinderrestluftraum und der Außenatmosphäre gesenkt.Depending on the application with different movement speeds of the piston and the applied pressure ranges, further pressure stages can be connected in series in the cylinder degassing unit. As a result, damping, noise generation and the behavior of the outflowing gases can be controlled and further improved. In addition, the pressure difference to be applied between the respective pressure stages with the same total pressure difference between the Cylinder residual air space and the outside atmosphere are lowered.

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft einen Arbeitszylinder. Dieser weist einen Zylinderrestluftraum auf, dem eine Wandungslochung zugeordnet ist die eine Durchsetzung bereitstellt.Another aspect of the present invention relates to a working cylinder. This has a residual cylinder air space, which is assigned a wall perforation that provides enforcement.

Zudem weist dieser erfindungsgemäße Arbeitszylinder eine erfindungsgemäße Zylinderentgasungseinheit auf, die an der Wandungslochung angeordnet ist. Die Zylinderentgasungseinheit ist nach einem der Ansprüche 1 bis 8 ausgebildet.In addition, this working cylinder according to the invention has a cylinder degassing unit according to the invention, which is arranged on the wall perforation. The cylinder degassing unit is designed according to one of Claims 1 to 8.

Vorteilhaft ist der erfindungsgemäße Arbeitszylinder als ein einfachwirkender hydraulischer Arbeitszylinder ausgebildet, der lediglich in eine Arbeitsrichtung über ein Fluid betätigt wird. Der durch den Kolben mit seiner Kolbendichtung davon abgegrenzte leere Bewegungsraum bildet den Zylinderrestluftraum. Bei dem leeren Bewegungsraum handelt es sich beispielsweise im Falle eines Zugzylinders um den Kolbenraum und im Falle eines Druckzylinders um den Kolbenstangenraum. Im Übrigen ist der Arbeitszylinder in an sich bekannter Weise ausgebildet.The working cylinder according to the invention is advantageously designed as a single-acting hydraulic working cylinder which is actuated by a fluid in only one working direction. The empty movement space delimited by the piston with its piston seal forms the remaining air space in the cylinder. The empty movement space is, for example, the piston space in the case of a pull cylinder and the piston rod space in the case of a pressure cylinder. Otherwise, the working cylinder is designed in a manner known per se.

Die Erfindung wird als Ausführungsbeispiel anhand von

• 1 schematische Schnittdarstellung des Arbeitszylinders
• 2 schematische Schnittdarstellung der Zylinderentgasungseinheit

näher erläutert.The invention is an exemplary embodiment based on

• 1 schematic sectional view of the working cylinder
• 2 schematic sectional view of the cylinder degassing unit

explained in more detail.

Hierbei beziehen sich gleiche Bezugszeichen in den verschiedenen Figuren auf jeweils gleiche Merkmale oder Bauteile. Die Bezugszeichen werden in der Beschreibung auch dann verwandt, sofern sie in der betreffenden Figur nicht dargestellt sind.In this case, the same reference symbols in the various figures refer to the same features or components in each case. The reference symbols are also used in the description if they are not shown in the relevant figure.

Die 1 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels des Arbeitszylinders 8 mit der montierten Zylinderentgasungseinheit 7.The 1 shows a schematic sectional view of an embodiment of the working cylinder 8 with the mounted cylinder degassing unit 7.

Bei dem Arbeitszylinder 8 handelt es sich in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel um einen hydraulischen Zugzylinder. Dieser weist einen seitlichen Druckmittelanschluss in der Zylinderwandung auf, durch den der Kolbenstangenraum mit dem Druckmittel beaufschlagbar ist. Hierdurch wird die dem Führungsverschlussteil zugewandte Ringfläche des Kolbens mit einem Druck beaufschlagt und der Kolben mit angekoppelter Kolbenstange führt eine einwärtsgerichtete Hubbewegung aus. Der Zylinderrestluftraum ist nicht mit dem Druckmittel beaufschlagt sondern verbleibt leer. Infolge der Hubbewegung ändert sich das Volumen des Zylinderrestluftraums 5.In the present exemplary embodiment, the working cylinder 8 is a hydraulic pulling cylinder. This has a lateral pressure medium connection in the cylinder wall, through which pressure medium can be applied to the piston rod chamber. As a result, the annular surface of the piston facing the guide closure part is subjected to pressure and the piston with the coupled piston rod performs an inward stroke movement. The residual cylinder air space is not acted upon by the pressure medium but remains empty. As a result of the stroke movement, the volume of the residual cylinder air space 5 changes.

Die Zylinderentgasungseinheit 7 ist mit einer Verbindung zu dem Zylinderrestluftraum 5 in dem Ausführungsbeispiel in einem aufgeweiteten Abschnitt der als Bohrung ausgebildeten Wandungslochung 5.1 platziert, die dem Zylinderrestluftraum 5 zugeordnet ist und mit diesem einen einheitlichen Druckraum bildet. Aufgrund dieser Anordnung kann die Zylinderentgasungseinheit 7 der Zylinderrestluftraum 5 bei einer einfahrenden Kolbenbewegung entlüften. Die weiteren Details der Zylinderentgasungseinheit 7 zeigt nachfolgend 2 The cylinder degassing unit 7 is placed with a connection to the residual cylinder air space 5 in the exemplary embodiment in a widened section of the wall perforation 5.1 designed as a bore, which is assigned to the residual cylinder air space 5 and forms a uniform pressure space with it. Because of this arrangement, the cylinder degassing unit 7 can vent the residual cylinder air space 5 when the piston moves inwards. The further details of the cylinder degassing unit 7 are shown below 2

Die 2 zeigt in einer schematischen Schnittdarstellung die Zylinderentgasungseinheit 7.The 2 shows the cylinder degassing unit 7 in a schematic sectional view.

Diese besteht aus dem Grundkörper 1, einem inneren Ausleitabschnitt 2 und einem äußeren Ausleitabschnitt 4. Ferner wird durch die Konkavkontur 1.1 des Grundkörpers 1 die Ringkammer 3 ausgebildet.This consists of the base body 1, an inner discharge section 2 and an outer discharge section 4. Furthermore, the annular chamber 3 is formed by the concave contour 1.1 of the base body 1.

Der innere Ausleitabschnitt 2 ist bei bestimmungsgemäßer Montage in der als Bohrung ausgebildeten Wandungslochung 5.1 des Arbeitszylinders angeordnet und mit seinem inneren Ausleitkanal 2.1 druckverbunden mit dem Zylinderrestluftraum 5. Der innere Ausleitkanal 2.1 beginnt mit dem inneren Einlass 2.3 an dem Zylinderrestluftraum 5 an der Bohrung und führt zu dem Zwischenauslass 2.4, mit dem er in die Ringkammer 3 führt. Der Zwischenauslass 2.4 ist durch den inneren elastomeren Ringkörper 2.2 überdeckt, der im Ausführungsbeispiel als ein aufgespannter Gummiring oder Plastring mit flachem Querschnitt ausgebildet ist. Die Abdichtung und Drucktrennung zwischen dem Zylinderrestluftraum 5 und der Ringkammer 3 erfolgt im Ausführungsbeispiel durch den inneren O-Ring 9.When installed as intended, the inner diversion section 2 is arranged in the wall perforation 5.1 of the working cylinder designed as a bore and is pressure-connected with its inner diversion channel 2.1 to the residual cylinder air chamber 5. The inner diversion channel 2.1 begins with the inner inlet 2.3 at the residual cylinder air chamber 5 at the bore and leads to the intermediate outlet 2.4, with which it leads into the annular chamber 3. The intermediate outlet 2.4 is covered by the inner elastomeric ring body 2.2, which in the exemplary embodiment is designed as a stretched rubber ring or plastic ring with a flat cross section. The sealing and pressure separation between the remaining cylinder air space 5 and the annular chamber 3 is achieved in the exemplary embodiment by the inner O-ring 9.

Der äußere Ausleitabschnitt 4 ist analog ausgebildet und besteht aus dem äußeren Ausleitkanal 4.1 und dem äußeren elastomeren Ringkörper 4.2. Ausgebildet als eine Bohrung durchdringt der äußere Ausleitkanal 4.1 den Grundkörper 1. Der innere Ausleitkanal 4.1 weist mit dem Zwischeneinlass 4.3 eine Druckverbindung zu der Ringkammer 3 auf und endet in Ausleitrichtung mit äußeren Auslass 4.4 an dem äußeren elastomeren Ringkörper 4.2 und führt somit zur Außenatmosphäre 6, die nicht Bestandteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist.The outer discharge section 4 is designed analogously and consists of the outer discharge channel 4.1 and the outer elastomeric annular body 4.2. Designed as a bore, the outer discharge channel 4.1 penetrates the base body 1. The inner discharge channel 4.1 has a pressure connection to the annular chamber 3 with the intermediate inlet 4.3 and ends in the direction of discharge with the outer outlet 4.4 on the outer elastomer ring body 4.2 and thus leads to the outside atmosphere 6, which is not part of the device according to the invention.

Für eine aktive Hubbewegung des Zugzylinders des Ausführungsbeispiels wird das hydraulische Druckmittel in den Kolbenstangenraum geleitet, wo es den Kolben in Richtung Kolbenboden bewegt. Das Volumen im Kolbenraum verringert sich und der Druck eines dort angesammelten Ausleitmediums erhöht sich. Der Kolbenraum ist hier der Zylinderrestluftraum 5.For an active lifting movement of the pull cylinder of the exemplary embodiment, the hydraulic pressure medium is fed into the piston rod chamber, where it moves the piston in the direction of the piston head. The volume in the piston chamber decreases and the Pressure of a discharge medium accumulated there increases. The piston space is the remaining air space in the cylinder 5.

Im Falle eines Überdrucks im Zylinderrestluftraum 5, der so groß ist, dass der die Vorspannung des elastomeren Ringkörpers 2.2 überwindet, strömen die auszuleitenden Gase über den inneren Einlass 2.3 in den inneren Ausleitkanal 2.1 ein und durchströmen diesen bis zum Zwischenauslass 2.4 und gelangen von dort vorbei an dem inneren elastomeren Ringkörper in die Ringkammer 3. Bei der Ringkammer 3 handelt es sich in dem Ausführungsbeispiel um einen umlaufenden Hohlraum, der durch die Konkavkontur 1.1 des Grundkörpers 1 und durch die Wandung der Bohrung, hier schematisch dargestellt durch die vertikalen Strichlinien, gebildet wird.In the event of an overpressure in the remaining cylinder air space 5, which is so great that it overcomes the prestressing of the elastomer ring body 2.2, the gases to be discharged flow via the inner inlet 2.3 into the inner discharge channel 2.1 and flow through this to the intermediate outlet 2.4 and pass from there on the inner elastomeric annular body into the annular chamber 3. In the exemplary embodiment, the annular chamber 3 is a circumferential cavity which is formed by the concave contour 1.1 of the base body 1 and by the wall of the bore, shown here schematically by the vertical dashed lines .

Der Zwischenauslass 2.3 wird durch den inneren elastomeren Ringkörper 7 verschlossen und erst ab einem bestimmten Druck öffnet sich der innere elastomere Ringkörper 7. Er geht vom Hochdruckbereich im Arbeitszylinder in dessen Zylinderrestluftraum 5 in den Mitteldruckbereich einer Ringkammer 3 über. Die Ringkammer 3 wird aufgrund der Druckdifferenz mit dem Ausleitmedium gefüllt.The intermediate outlet 2.3 is closed by the inner elastomeric annular body 7 and the inner elastomeric annular body 7 only opens above a certain pressure. The annular chamber 3 is filled with the discharge medium due to the pressure difference.

Danach strömen die Gase in den äußeren Ausleitabschnitt 4. Über den Zwischeneinlass 4.3 strömen die Gase in den äußeren Ausleitkanal 4.1. Der äußere Auslass 4.4 ist durch den äußeren elastomeren Ringkörper 4.2 verschlossen. Dieser öffnet ebenfalls bei einem bestimmten Druck des Gases und lässt es in die Außenatmosphäre, den Niederdruckbereich, abströmen.The gases then flow into the outer discharge section 4. The gases flow into the outer discharge channel 4.1 via the intermediate inlet 4.3. The outer outlet 4.4 is closed by the outer elastomeric annular body 4.2. This also opens at a certain pressure of the gas and allows it to flow out into the outside atmosphere, the low-pressure area.

Bei einer passiven Hubbewegung des Kolbens in Ausfahrrichtung vergrößert sich wieder das Volumen im Kolbenraum und der Druck sinkt. Beide elastomeren Ringkörper 2.2, 4.2 liegen an den jeweils zugeordneten Auslässen 2.4, 4.4 an, verschließen diese und bilden so eine erste und eine zweite Dichtebene aus. Selbst wenn nun der Druck im Zylinderrestluftraum 5 geringer als in der Außenatmosphäre 6 ist, verbleibt aufgrund des Verschlusses des Zwischenauslasses 2.4 durch den inneren elastomeren Ringkörper 2.2 - als zweite Dichtebene - sowie aufgrund der Vorspannung des äußeren elastomeren Ringkörpers 4.2 an dem äußeren Auslass als - zweite Druckbarriere - ein relativer Überdruck in dem Ringraum 3 gegenüber der Außenatmosphäre 6. Dieser verhindert zuverlässig ein Eindringen der Außenluft. Es liegt der Verschlussbetriebszustand vor.With a passive stroke movement of the piston in the extension direction, the volume in the piston chamber increases again and the pressure decreases. Both elastomeric annular bodies 2.2, 4.2 rest against the respective associated outlets 2.4, 4.4, close them and thus form a first and a second sealing level. Even if the pressure in the remaining cylinder air space 5 is lower than in the outside atmosphere 6, due to the closure of the intermediate outlet 2.4 by the inner elastomeric annular body 2.2 - as the second sealing level - and due to the prestressing of the outer elastomeric annular body 4.2 at the outer outlet as - the second Pressure barrier—a relative overpressure in the annular space 3 compared to the outside atmosphere 6. This reliably prevents outside air from penetrating. It is in the shutter operating state.

Die Einkreisungen der Bezugszeichen 5, 3 und 6 verdeutlichen die unterschiedlichen Druckzonen. Ferner zeigen die horizontalen Strichlinien schematisch die Abgrenzung der unterschiedlichen Druckzonen.The encircling of the reference numerals 5, 3 and 6 illustrate the different pressure zones. Furthermore, the horizontal dashed lines show schematically the demarcation of the different pressure zones.

BezugszeichenlisteReference List

11

Grundkörperbody

1.11.1

Konkavkonturconcave contour

22

innerer Ausleitabschnittinner drainage section

2.12.1

innerer Ausleitkanalinternal drainage channel

2.22.2

innerer elastomerer Ringkörperinner elastomeric ring body

2.32.3

innerer Einlassinner inlet

2.42.4

Zwischenauslassintermediate outlet

33

Ringkammerring chamber

44

äußerer Ausleitabschnittouter discharge section

4.14.1

äußerer Ausleitkanalexternal drainage channel

4.24.2

äußerer elastomerer Ringkörperouter elastomeric ring body

4.34.3

Zwischeneinlassintermediate entry

4.44.4

äußerer Auslassouter outlet

55

Zylinderrestluftraumcylinder residual airspace

5.15.1

Wandungslochungwall perforation

66

Außenatmosphäreoutside atmosphere

77

Zylinderentgasungseinheitcylinder degassing unit

88th

Arbeitszylinderworking cylinder

99

innerer O-Ringinner o-ring

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

• DE 202011102288 U1 [0006]DE 202011102288 U1 [0006]

Claims (9)

Zylinderentgasungseinheit (7), aufweisend einen Grundkörper (1), einen inneren Ausleitabschnitt (2), eine Ringkammer (3) und einen äußeren Ausleitabschnitt (4), wobei der Grundkörper (1) zur lagefesten Anordnung an einem Arbeitszylinder (8) an einer Wandungslochung (5.1) eines Zylinderrestluftraums (5) ausgebildet ist und eine Konkavkontur (1.1) aufweist, die die Ringkammer (3) ausbildet, wobei der innere Ausleitabschnitt (2) einen inneren Ausleitkanal (2.1) und einen inneren elastomeren Ringkörper (2.2) aufweist, wobei der innere Ausleitkanal (2.1) in dem Grundkörper (1) angeordnet ist, den Zylinderrestluftraum (5) mit der Ringkammer (3) verbindet sowie einen inneren Einlass (2.3) an dem Zylinderrestluftraum (5) und einen Zwischenauslass (2.4) an der Ringkammer (3) aufweist, wobei der innere elastomere Ringkörper (2.2) den Zwischenauslass (2.4) überdeckt und eine Vorspannung aufweist und ausgebildet ist, in einer Ausleitrichtung eine erste Druckbarriere und in einer Einlassrichtung eine zweite Dichtebene auszubilden, wobei der äußere Ausleitabschnitt (4) einen äußeren Ausleitkanal (4.1) und einen äußeren elastomeren Ringkörper (4.2) aufweist, wobei der äußere Ausleitkanal (4.1) in dem Grundkörper (1) angeordnet ist, die Ringkammer (3) mit einer Außenatmosphäre (6) verbindet, sowie einen Zwischeneinlass (4.3) an dem Zylinderrestluftraum (5) und einen äußeren Auslass (4.4) an der Ringkammer (3) aufweist, wobei der äußere elastomerer Ringkörper (8) den äußeren Auslass (4.4) überdeckt und eine Vorspannung aufweist und ausgebildet ist, in einer Ausleitrichtung eine zweite Druckbarriere und einer Einlassrichtung eine zweite Dichtebene auszubilden, wobei die Zylinderentgasungseinheit (7) ausgebildet ist, einen vollen Ausleitbetriebszustand, einen partiellen Ausleitbetriebszustand und einen Verschlussbetriebszustand aufzuweisen und wobei in dem vollen Ausleitbetriebszustand ein Überdruck in dem Zylinderrestluftraum (5) gegenüber der Außenatmosphäre (6) vorliegt, der die ersten und die zweite Druckbarriere überwindet und einen Medienaustritt aus dem Zylinderrestluftraum (5) über den inneren Ausleitabschnitt (2), die Ringkammer (3) und den äußeren Ausleitabschnitt (4) in die Außenatmosphäre (6) bereitstellt, wobei in dem partiellen Ausleitbetriebszustand ein Überdruck in dem Zylinderrestluftraum (5) gegenüber der Ringkammer vorliegt (3), der die erste Druckbarriere überwindet und einen Medienaustritt aus dem Zylinderrestluftraum (5) über den inneren Ausleitabschnitt (2) in die Ringkammer (3) bereitstellt, und wobei in dem Verschlussbetriebszustand weder die erste noch die zweite Druckbarriere überwunden werden und der innere Ausleitabschnitt (2) den Zylinderrestluftraum (5) gegenüber der Ringkammer (3) und der äußere Ausleitabschnitt (4) die Ringkammer (3) gegenüber der Außenatmosphäre (6) abdichtetcylinder degassing unit (7), having a base body (1), an inner drainage section (2), an annular chamber (3) and an outer drainage section (4), wherein the base body (1) is designed to be arranged in a fixed position on a working cylinder (8) on a wall perforation (5.1) of a residual cylinder air chamber (5) and has a concave contour (1.1) which forms the annular chamber (3), wherein the inner discharge section (2) has an inner discharge channel (2.1) and an inner elastomeric annular body (2.2), wherein the inner discharge channel (2.1) is arranged in the base body (1), connects the residual cylinder air space (5) to the annular chamber (3), as well as an inner inlet (2.3) on the residual cylinder air space (5) and an intermediate outlet (2.4) on the annular chamber (3) has wherein the inner elastomeric annular body (2.2) covers the intermediate outlet (2.4) and is prestressed and is designed to form a first pressure barrier in a discharge direction and a second sealing plane in an inlet direction, wherein the outer discharge section (4) has an outer discharge channel (4.1) and an outer elastomeric annular body (4.2), the outer discharge channel (4.1) being arranged in the base body (1), connecting the annular chamber (3) to an outside atmosphere (6), as well as an intermediate inlet (4.3) on the residual cylinder air space (5) and an outer outlet (4.4) on the has annular chamber (3), wherein the outer elastomeric annular body (8) covers the outer outlet (4.4) and has a pretension and is designed to form a second pressure barrier in a discharge direction and a second sealing plane in an inlet direction, wherein the cylinder degassing unit (7) is designed to have a full discharge operating state, a partial discharge operating state and a closure operating state and wherein in the full discharge operating state there is an overpressure in the cylinder residual air space (5) compared to the outside atmosphere (6), which overcomes the first and the second pressure barrier and media escapes from the cylinder residual air space (5) via the inner discharge section (2), the annular chamber (3 ) and provides the outer discharge section (4) into the outer atmosphere (6), wherein in the partial diversion operating state there is an overpressure in the residual cylinder air space (5) compared to the annular chamber (3), which overcomes the first pressure barrier and allows media to exit from the residual cylinder air space (5) via the inner diversion section (2) into the annular chamber (3), and wherein in the closed operating state neither the first nor the second pressure barrier are overcome and the inner discharge section (2) seals the cylinder residual air space (5) opposite the annular chamber (3) and the outer discharge section (4) seals the annular chamber (3) from the outside atmosphere (6) seals Zylinderentgasungseinheit (7) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (1) eine zylindrische Grundform aufweist und ausgebildet ist, in einer als hohlzylindrischen Bohrung ausgebildete Wandungslochung zu dem Zylinderrestluftraum (5) aufgenommen zu werden.Cylinder degassing unit (7) after claim 1 , characterized in that the base body (1) has a cylindrical basic shape and is designed to be received in a wall perforation designed as a hollow-cylindrical bore to the cylinder residual air space (5). Zylinderentgasungseinheit (7) nach einem der vorhergehende Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der innere und der äußere elastomere Ringkörper (2.2, 4.2) baugleich ausgebildet sind.Cylinder degassing unit (7) according to one of the preceding claims, characterized in that the inner and the outer elastomeric annular body (2.2, 4.2) are of identical construction. Zylinderentgasungseinheit (7) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringkammer (3) durch die Konkavkontur (1.1) des Grundkörpers (1) und einen Innenmantel der Wandungslochung gebildet ist.Cylinder degassing unit (7) according to one of the preceding claims, characterized in that the annular chamber (3) is formed by the concave contour (1.1) of the base body (1) and an inner surface of the wall perforation. Zylinderentgasungseinheit (7) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringkammer (3) in dem Verschlussbetriebszustand für einen Überdruck gegenüber der Außenatmosphäre (6) ausgebildet ist.Cylinder degassing unit (7) according to one of the preceding claims, characterized in that the annular chamber (3) is designed in the closed operating state for an overpressure compared to the outside atmosphere (6). Zylinderentgasungseinheit (7) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diese einen inneren O-Ring (9) aufweist, der für eine dichtende Anlage an der Wandungslochung ausgebildet ist und eine Dichtebene zwischen dem Zylinderrestluftraum (5) und der Ringkammer (3) ausbildetCylinder degassing unit (7) according to one of the preceding claims, characterized in that it has an inner O-ring (9) which is designed for sealing contact with the wall perforation and a sealing plane between the cylinder residual air space (5) and the annular chamber (3) trains Zylinderentgasungseinheit (7) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diese einen äußeren O-Ring aufweist, der für eine dichtende Anlage an der Wandungslochung (5.1) ausgebildet ist und eine Dichtebene zwischen der Ringkammer (3) und der Außenatmosphäre (6) ausbildet.Cylinder degassing unit (7) according to one of the preceding claims, characterized in that it has an outer O-ring which is designed for sealing contact with the wall perforation (5.1) and a sealing plane between the annular chamber (3) and the outside atmosphere (6) trains. Zylinderentgasungseinheit (7) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diese einen weitere inneren Ausleitabschnitt und eine weitere Ringkammer aufweist, die funktional in Reihe zu dem inneren Ausleitabschnitt (2) und der Ringkammer (3) angeordnet sind.Cylinder degassing unit (7) according to one of the preceding claims, characterized in that it has a further inner discharge section and a further annular chamber which are arranged functionally in series with the inner discharge section (2) and the annular chamber (3). Arbeitszylinder (8), aufweisend den Zylinderrestluftraum (6) und eine Wandungslochung (5.1), sowie aufweisend eine Zylinderentgasungseinheit (7), die an der Wandungslochung (5.1) angeordnet ist, wobei die Zylinderentgasungseinheit (7) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 ausgebildet ist.Working cylinder (8), having the cylinder residual air space (6) and a wall perforation (5.1), and having a cylinder degassing unit (7) which is arranged on the wall perforation (5.1). is, wherein the cylinder degassing unit (7) according to one of Claims 1 until 8th is trained.

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